เมื่อโลกนี้มีเครื่องยนต์ดีเซล'สะอาด' | คมชัดลึก

 

                     เครื่องยนต์สันดาปภายใน นวัตกรรมเปลี่ยนโลกที่ทำให้ชีวิตมนุษย์เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมหาศาล นับเนื่องจากการใช้เครื่องยนต์ไอน้ำจนมีการพัฒนากลั่นน้ำมันปิโตรเลียมให้กลายเป็นเชื้อเพลิง ทำให้เกิดการคิดค้นเครื่องยนต์สันดาปภายในดังที่เราใช้กันอยู่ในรถยนต์ เรือ และโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป

                     แต่ปัญหาสำคัญของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ที่ใช้การจุดระเบิดภายในห้องเผาไหม้เป็นแหล่งสร้างพลังงาน ก็คือ การก่อให้เกิดมลภาวะและการสิ้นเปลืองพลังงานโดยไร้ประโยชน์

                     มลภาวะที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน ไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์เบนซิน หรือ ดีเซล จะมีก๊าซไนโตรเจนออกไซด์เป็นหลัก และมลภาวะอีกส่วนหนึ่งคือ "ความร้อน" ที่เกิดจากการสันดาปเชื้อเพลิงภายในห้องเผาไหม้ ซึ่งในส่วนของความร้อนที่ปลดปล่อยออกมานี้มีปริมาณมากถึง 3 ส่วนของพลังงานที่เกิดขึ้นจากการจุดระเบิดในห้องเผาไหม้ นั่นหมายถึงประสิทธิภาพในการให้พลังงานของเครื่องยนต์นั้นทำออกมาไม่ได้เต็มที่ เพราะมีการปลดปล่อยความร้อนออกมาสู่สิ่งแวดล้อมโดยเปล่าประโยชน์

                     นักวิจัยแห่งห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดีย สหรัฐอเมริกา กำลังคิดค้นหาคำตอบสำหรับความจริงดังกล่าว จึงเดินหน้าโครงการผลิตเครื่องยนต์ดีเซลแบบอุณหภูมิห้องเผาไหม้ต่ำ (Low Temperature Combustion - LTC) ที่ในเชิงทฤษฎีแล้วจะทำให้เครื่องยนต์ดีเซลชนิดนี้มีประสิทธิภาพในการทำงานสูงขึ้น

                     หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไปคือ การทำงาน 4 จังหวะ นั่นคือ ดูดไอดีเข้าห้องเผาไหม้ อัดไอดีผสมเชื้อเพลิงดีเซล จุดระเบิดในห้องเผาไหม้ คายไอเสียออกมา และที่สำคัญ เครื่องยนต์ดีเซลไม่มีหัวเทียนคอยทำหน้าที่จุดระเบิดเช่นเดียวกับเครื่องยนต์เบนซิน จึงต้องอาศัยพลังงานความร้อนและแรงดันล้วนๆ ในการจุดระเบิด ทำให้เครื่องยนต์ชนิดนี้มีอุณหภูมิในการทำงานสูงกว่าเครื่องยนต์ชนิดที่มีหัวเทียนช่วยจุดระเบิด

                     ในทางกลับกัน เครื่องยนต์ดีเซลก็มีการปล่อยความร้อนออกสู่สิ่งแวดล้อมมากขึ้นตามไปด้วย

                     วิธีการสร้างเครื่องยนต์ดีเซล LTC โดยนักวิจัยกลุ่มนี้ คือ แทนที่จะทำให้เกิดการจุดระเบิดภายในห้องเผาไหม้ในห้องเผาไหม้เพียงครั้งเดียว ก็ปรับจังหวะการฉีดเชื้อเพลิงและการจุดระเบิดซ้อนๆ กันหลายครั้ง เพื่อทำให้เกิดการเผาไหม้ได้สมบูรณ์ในห้องเผาไหม้และใช้ความร้อนที่เกิดขึ้นในห้องเผาไหม้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่วิธีการดังกล่าวอาจจะใกล้เคียงกับอาการ "น็อก" หรือ "สะอึก" ที่ช่างเครื่องยนต์ใช้เรียกอาการสะดุดของเครื่องยนต์ ดังนั้น นักวิจัยทีมนี้จึงพยายามพัฒนาวิธีการสร้างเครื่องยนต์ดีเซล LTC ที่ไม่ "น็อก" หรือ "สะอึก" แต่มีประสิทธิภาพในการเผาไหม้อย่างที่ตั้งใจไว้

                     ที่สำคัญผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่อย่างเชฟโรเลต ในเครือบริษัทเจนเนอรัล มอเตอร์ส และ มาสด้า กำลังรอเครื่องยนต์ชนิดนี้ให้เสร็จสมบูรณ์ออกมา เพื่อจะนำมาผลิตออกจำหน่ายให้แก่ผู้บริโภคในสหรัฐอเมริกา โดยหวังเปลี่ยนทัศนคติของชาวอเมริกันที่มองว่าเครื่องยนต์ดีเซลนั้น "สกปรก" เพราะปล่อยมลภาวะและอนุภาคพิษขนาดเล็กออกมา แต่หากมีเครื่องยนต์ดีเซล LTC ที่ "สะอาด" กว่ากันมาก ทัศนคตินี้น่าจะเปลี่ยนแปลงได้ไม่ยากเลย